有人曾問過以為北大化院的博士生一個問題：你們改造高分子拓撲結(jié)構(gòu)的工作有何意義，前景如何，會應用到什么領域去？他的回答令人印象深刻，他說：“或許我們的工作離真正應用還有一段距離，但有的時候，你要從一種美學的眼光審視這些分子，我們改造出的分子很美，具有美學價值，這就是我們研究最大的意義。”

或許對很多化學家而言，熱愛化學的首要原因就是覺得分子是美的，他們享受分子在呈現(xiàn)在眼前、從筆尖流淌出、在實驗室中被創(chuàng)造出的感覺：首先是美帶給人的感覺，其次才是驅(qū)使人去研究它們的好奇心。

分子美學是化學與美學的交叉學科，是化學美學的組成部分，只不過它的討論對象并非表觀實驗現(xiàn)象的美，而是分子結(jié)構(gòu)的美。我們關(guān)注的對象在于化學分子在科學之外的美學價值，解釋美學的標準如何參與到化學家對分子的研究之中，研究分子與美學具有怎樣的關(guān)系。

分子美學這個概念由我們熟知的Roald Hoffmann于1991年一篇名為Molecular Beauty的文章中提出。

他從哲學的觀點探討了分子的美學特性，解釋了從分子中獲得美感的來源。在他看來，“挖掘分子中的美內(nèi)涵的事業(yè)似乎具有人類學研究的本質(zhì)。”

傳統(tǒng)的分子美學通常是化學家開展的，他們從新的分子出發(fā)，分析形式美的特征和帶給人的審美體驗。這些工作很有啟發(fā)性，但大多沒有上升到系統(tǒng)化的美學體系。這是因為，美學作為一個學科誕生以來，討論的問題離不開藝術(shù)，而藝術(shù)中的美的討論本身就是模糊不清的。當今藝術(shù)界，美學幾乎成為了藝術(shù)哲學的代名詞，這源自討論美的含義時的思想碰撞。在漢語中，美學更是一個因其混亂的譯法。所以，探討分子與藝術(shù)的關(guān)聯(lián)的時候，其內(nèi)涵是豐富和開放的。

但是依舊會有人試圖將復雜的化學分子和美學分析整理到一個框架中，選出一套成熟的系統(tǒng)化的美學理論。其中一個比較成功的是根植于符號學的符號學美學。它致力于從統(tǒng)一的理論統(tǒng)攝美學理論，相較傳統(tǒng)的藝術(shù)理論更有些哲學意味。

符號學美學將藝術(shù)視作符號，認為符號的形成來源于人的主觀認知，客體之所以存在是因為主體賦予的形式，符號是其價值和載體的有機結(jié)合，這與分子的美學審視不謀而合。因為，客觀的分子是看不見摸不著的，我們對微觀世界的一切認知來源于實驗數(shù)據(jù)和通過實驗數(shù)據(jù)建立起的化學理論體系。

也就是說，我們所謂的分子是化學家對分子進行了符號化處理的結(jié)果，我們用符號來指稱分子（準確來講是像似符號，以再現(xiàn)體和對象的相似性來表示對象）。

符號是分子的表達，符號學美學將對象視作符號，欣賞符號的美。所以在符號學美學的視角下研究分子美學是可取的。

在符號學中有幾個基本概念。

第一性：再現(xiàn)體 Representamen

第二性：對象 Object

第三性：解釋項 Interpretent

符號學認為，一個符號只有能夠被解釋成另外的符號才能算作符號。而解釋項可以作為下一輪表意的起點，不斷動態(tài)進行下去，導致了無限演繹的可能性。這種思想顯然源自于康德的先驗哲學。

此后的符號學美學家提出，藝術(shù)是人類情感符號的創(chuàng)造，指向內(nèi)部和外部，表現(xiàn)的是生命的形式、生命的符號。藝術(shù)創(chuàng)造幻象，混雜生命和情感的美，這些觀點汲取了符號學的精華，逐漸建立起了符號學美學的理論。

我們已經(jīng)提到分子不可感知，因此有必要討論分子的可視化：用模型、圖像對抽象的分子理論進行形象化表達。人是視覺動物，在思考和認識分子的理論時，我必須要有可供思維的對象。只由可視化的分子才能作為分子美學的研究對象。看不到分子，如何談論美呢？

可視化的分子必須包含一些特征，將其概括為科學性、理念性和審美性。

還原微觀分子的真是圖景是化學家進行分子可視化的初衷，不科學的分子是不被接受的。不論可視化如何發(fā)展，科學家不會讓審美這樣的因素讓可視化分子走向科學的背面。

理念性來自于柏拉圖，他認為“我們的經(jīng)驗世界是一個流變的不完美世界，而真實的世界是一個完美的理念世界，理念世界是驚艷世界的根據(jù)。” 所以，科學的目的就是透過我們流變的感官世界看到世界的真實面目。

科學的理論是理想和完美的，意味著可視化的原子必須是完美的球體，可視化的分子必須有完美的結(jié)構(gòu)......

在不犧牲科學性的基礎上，可視化分子的形狀、大小、顏色、位置是有可供創(chuàng)造的空間的，可以讓美學標準發(fā)揮作用。

那么分子究竟美在哪里？

首先是形式美，這在西方是一個源遠流長的話題，可以追溯到古希臘畢達哥拉斯的哲學理論：在具體事物之中又超越具體事物之外的形式，這種形式所造成的美感具有超越一切的性質(zhì)，比例、對稱、簡單、統(tǒng)一......它被認為普遍存在于各種事物之中，是宇宙的根本法則。我將這種基本法則概括為對稱性和不對稱性，這是兩種美的屬性。它們被自然界偏愛，也被科學家偏愛。

無機結(jié)構(gòu)的美在于其高度的對稱性，表現(xiàn)在眼花繚亂的晶體和配合物；

有機結(jié)構(gòu)的美在于其復雜的不對稱性，在天然產(chǎn)物中尤其明顯。對這些化合物的不對稱合成更激起了無數(shù)有機化學家的熱情。

從符號學美學的角度看，諸如對稱與不對稱性、簡單性等形式美特性是符號與對象所共同擁有的。符號的形式美其實源于化學理論的形式美。化學理論本身是對稱的簡單的，而只有通過符號才能表現(xiàn)出這類特性。接收者通過這些分子符號，進入了一個具有對稱性與簡單性的化學理論世界之中，通過分子的形式美特性感受到了符號以及理論本身的和諧之美......

在我看來對稱給人帶來的感覺是秩序感和穩(wěn)定感。例如，將分子可視化后可以做成球棍模型，以表達原子之間的剛性連接。化學家是分子的建筑師，這種鏈接類似于房屋的建造。

無論這種穩(wěn)定的秩序感在微觀世界是否存在，都反映了一種對形而上學的需要：我們希望可視化的分子是一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，我們更需要微觀世界的穩(wěn)定性來支撐我們流變的宏觀世界。

柏拉圖在討論世界本源問題時，曾提到過這樣一類具有豐富的形式美的事物——柏拉圖多面體。他認為，物質(zhì)的基本組成成分由于太小而無法被感知，但它們呈現(xiàn)多面體型（火/正四面體、氣/正八面體、水/正二十面體、土/立方體），這可以看作分子理論的雛形。

這些看似幼稚的多面體如今真的對應到了一些現(xiàn)實存在的分子，正是因為它代表的是對稱帶來的秩序感和其反應的美學標準。

分子的美學特征還在于我們賦予它們的。讓一個靜態(tài)的分子在腦海中旋轉(zhuǎn)起來是一種美，將一個圍觀的分子想象成一個宏觀物體也是一種美。分子可以被人任意去想象，任何人都可以去想象東西，在想象的時候，宏觀和微觀的絕對界限被模糊了。

一些團隊熱衷于改造高分子拓撲結(jié)構(gòu)，編織中國結(jié)狀的分子。

類似研究不勝枚舉，納米技術(shù)發(fā)展初期，中國化學家便在原子尺度書寫了 “中國”兩個漢字。在中學化學課本中，最具美學吸引力的分子之一是形似足球的富勒烯。還有化學家講高分子編織成奧運五環(huán)，展現(xiàn)了宏觀想象的多元性。

從符號學美學的角度來看，它們所指向的對象僅僅是封閉的化學分子，并不會產(chǎn)生任何美學價值或其他意義。但當我們將第一步符號活動的結(jié)果（分子）視作新的符號時，我們動用宏觀經(jīng)驗的解釋項，那么其對象將成為一個尺度很小的中國結(jié)。

當我們將前一步符號活動結(jié)果（小中國結(jié)）再次視作一個新的符號時，動用社會文化的解釋項，新的對象便產(chǎn)生出了中國傳統(tǒng)文化、民族文化等文化意義。

在符號的想象的無限衍義過程中，分子的意義被一層一層的剝開，從而實現(xiàn)其美學價值。

所以求實的科學目的和對審美體驗的追求是相互影響的。可以說，當一個可視化分子被加以不斷的觀察、理解和想象的時候，它就已經(jīng)在走向藝術(shù)美學了。

這些理論或許過于玄幻，我個人更傾向于另一種分子美學的觀點，也是美國分析哲學家Nelson Goodman 的觀點。

在他看來，科學和藝術(shù)都是認知的過程，不同點在于它們對符號的闡釋和操縱符號的細化程度。在欣賞分子和它們的反應之中，我們會被一些認知的因素所影響，我們會覺得它們是美的。我們在情感上受到了震撼，在心理上得到滿足。

可能我們不太應該努力的將分子的美感融入到其他學科的理論框架中。就算化學家對分子的美的定義達成一致，或者我們所有人對美的理解達成一致又能怎樣呢？

美麗的分子首先吸引人的眼睛，其次是心靈......美學的體驗永遠是第一位的，這也是大自然創(chuàng)造出它們，能給喜歡化學的我們帶來的最直接的觸動吧。

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